PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG

Transkripsi

1 PENGARUH JENIS SUBSTRAT (JAGUNG, KACANG KEDELAI, DAN KACANG HIJAU) DAN VARIASI ph (5, 6, DAN 7) TERHADAP PRODUKSI PIGMEN, LOVASTATIN, DAN SITRININ OLEH Monascus purpureus EFFECT OF SUBSTRATE (CORN, SOYBEAN, AND MUNG BEAN) TYPES AND VARIATION OF ph (5, 6, AND 7) TOWARDS PIGMENT, LOVASTATIN, AND CITRININ PRODUCTION BY Monascus purpureus SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Oleh : AGUSTIN NITA PURWANTO PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2011

2 PENGARUH JENIS SUBSTRAT (JAGUNG, KACANG KEDELAI, DAN KACANG HIJAU) DAN VARIASI ph (5, 6, DAN 7) TERHADAP PRODUKSI PIGMEN, LOVASTATIN, DAN SITRININ OLEH Monascus purpureus EFFECT OF SUBSTRATE (CORN, SOYBEAN, AND MUNG BEAN) TYPES AND VARIATION OF ph (5, 6, AND 7) TOWARDS PIGMENT, LOVASTATIN, AND CITRININ PRODUCTION BY Monascus purpureus Oleh: AGUSTIN NITA PURWANTO NIM : Program Studi : Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal : 7 Juni 2011 Semarang, 9 Agustus 2011 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I Dekan Ir. Lindayani, MP., PhD.` Ita Sulistyawati, STP., MSc. Pembimbing II Dra. Laksmi Hartayanie, MP.

3 RINGKASAN Angkak adalah produk fermentasi dari beras oleh Monascus purpureus yang diproduksi dengan sistem fermentasi media padat. Dalam pembuatan angkak, Monascus purpureus menghasilkan beberapa senyawa metabolit sekunder, antara lain pigmen, agen antihiperkolesterolemik (lovastatin), dan sitrinin. Produksi metabolit sekunder (pigmen, lovastatin, dan sitrinin) pada Monascus purpureus dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ph dan jenis substrat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ph (5, 6, dan 7) dan jenis substrat (jagung, kacang kedelai, dan kacang hijau) terhadap keberadaan lovastatin dan sitrinin pada hasil fermentasi Monascus purpureus serta untuk mengetahui intensitas produksi pigmen. Jenis substrat yang digunakan meliputi beras (kontrol), jagung, kacang kedelai, dan kacang hijau. Sedangkan variasi ph yang akan digunakan untuk pertumbuhan Monascus purpureus adalah ph 5, 6, dan 7. Intensitas pigmen oleh Monascus purpureus diukur dengan menggunakan spektrofotometer, sedangkan senyawa lovastatin dan sitrinin diukur dengan menggunakan HPLC. Berdasarkan hasil penelitian jagung merupakan substrat terbaik untuk produksi pigmen dengan intensitas pigmen kuning dan pigmen merah sebesar 0,43-0,52 dan 0,26-0,29. Produksi lovastatin terbaik terdapat pada substrat jagung. Namun substrat jagung juga perlu diwaspadai karena menghasilkan senyawa sitrinin. Kandungan sitrinin dapat dihilangkan dengan pemanasan pada suhu tinggi dan dalam waktu yang lama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi ph memberikan hasil yang bervariasi pada produksi pigmen, namun variasi ph tidak mempengaruhi produksi lovastatin dan sitrinin. i

4 SUMMARY Angkak is a fermented product from rice substrate using Monascus purpureus, which is produced by solid state fermentation. In angkak production, Monascus purpureus produces some secondary metabolites including pigments, antihypercholesterolemic agents (lovastatin), and citrinin. Production of secondary metabolites (pigments, lovastatin, and citrinin) in Monascus purpureus depends on several factors, such as ph and kind of substrates. The purpose of this research are to know effect of ph (5, 6, dan 7) and substrates (corn, soybean, and mung bean) towards presence of lovastatin and citrinin in fermented product with Monascus purpureus, and also to know about intensity of pigmen. Kind of substrates which use in this research are rice (control), corn, soybean, and mung bean. Variation of ph which use in this research for growing of Monascus purpureus are ph 5, 6, and 7. Pigments produced by Monascus purpureus analyzed using spectrophotometer. Lovastatin and citrinin production analyzed using HPLC. From this research, corn is the best susbtrate for pigments production with absorbance of yellow and red pigments are and Corn also the greatest substrate to produce lovastatin. But corn must be waried because citrinin compound found in this susbstrate. Citrinin can be reduced with heating using high temperature and for an extended period of time. Result of this research show that variance of ph give variance result of pigment production, but ph does not influence lovastatin and citrinin production. ii

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan kasih dan pertolongan-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul PENGARUH JENIS SUBSTRAT (JAGUNG, KACANG KEDELAI, DAN KACANG HIJAU) DAN VARIASI ph (5, 6, DAN 7) TERHADAP PRODUKSI PIGMEN, LOVASTATIN, DAN SITRININ OLEH Monascus purpureus Penyusunan laporan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memenuhi beban akademis guna memperoleh gelar dari program kesarjanaan strata satu (S1) pada Program Studi Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dalam pembuatan laporan ini, penulis juga banyak memperoleh dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu membimbing penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 2. Ita Sulistyawati, S.TP., MSc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan yang telah memberikan dukungan dalam pelaksanaan skripsi. 3. Ir. Lindayani, MP., PhD. sebagai pembimbing I dan Dra. Laksmi Hartayanie, MP. sebagai pembimbing II yang selalu membimbing dan memberikan ide serta tantangan kepada penulis selama penelitian. 4. Semua dosen Fakultas Teknologi Pertanian Jurusan Teknologi Pangan yang telah membimbing penulis selama 3 tahun ini. 5. Papa, Mama, dan adikku (Lisa) yang telah mendampingi, memotivasi, dan memberi semangat penulis dalam penulisan laporan skripsi ini. 6. Mas Soleh, Mas Pri, Mbak Endah, dan Cik Rani selaku laboran yang telah memberikan pengarahan teknis selama penelitian di laboratorium, serta memberikan saran yang berguna selama melakukan penelitian di laboratorium. 7. My boyfriend (Hendrawan Agustinus) yang selalu memberikan dukungan dan motivasi selama penelitian di laboratorium maupun selama pembuatan skripsi ini. iii

6 8. De bro : Novi, Lia, Cornel, Lenny, Helena, Ria, Purjan, dan Anie yang selalu bersedia menerima keluh kesah penulis, serta memberikan dukungan dan doa selama pelaksanaan skripsi. 9. Angkakers (Novi, Lia, Cornel, Linda, Catherine, dan Bangga) selaku teman seperjuangan yang telah bersama-sama melewati saat-saat suka maupun duka selama penelitian. 10. Koh Fendy yang telah menjadi inspirasi dan selalu mendukung penulis dalam pembuatan skripsi maupun dalam ujian. 11. Teman teman APL (Heince, Arif, Canggih, Simen, Yunita, Diana, Shasa, dan Yudy) yang selalu memberikan dukungan dan doa selama pelaksanaan skripsi ini. 12. Meliana, Sieny, dan Citra (08) yang telah membantu penulis selama pelaksanaan skripsi ini. 13. Semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah berjasa dalam memberikan berbagai saran dan kritik yang sangat membantu baik dalam pelaksanaan penelitian maupun penyusunan laporan skripsi sehingga laporan skripsi dapat diselesaikan dengan baik. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, dikarenakan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Maka dari itu, penulis memohon maaf apabila ada kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Pada akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan bagi para praktisi dan masyarakat umumnya, serta teman teman mahasiswa Teknologi Pangan pada khususnya. Semarang, Agustus 2011 Penulis iv

7 DAFTAR ISI halaman RINGKASAN... i SUMMARY... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... x 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tinjauan Pustaka Angkak Substrat Untuk Pertumbuhan Monascus purpureus Metabolit Sekunder Pigmen Monascus purpureus Lovastatin (Monakolin K) Sitrinin Tujuan Penelitian MATERI DAN METODE Pelaksanaan Penelitian Materi Alat Bahan Metode Penelitian Pendahuluan Pengaturan ph (Pembuatan Larutan Buffer Fosfat ph 5, 6, dan 7) Penelitian Utama Analisa Amilosa Pembuatan Kurva Standar Analisa Amilosa Pada Bahan Kering Pengembangan Inokulum Pembuatan Produk Fermentasi Monascus purpureus Persiapan Substrat Inokulasi Inokulasi Pembuatan Serbuk Analisa Intensitas Pigmen Analisa Lovastatin dan Sitrinin HASIL PENELITIAN Amilosa Intensitas Pigmen v

8 3.3. Lovastatin dan Sitrinin PEMBAHASAN Intensitas Pigmen Analisa Kualitatif Lovastatin dan Sitrinin Analisa Kualitatif Lovastatin Analisa Kualitatif Sitrinin KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

9 DAFTAR TABEL halaman Tabel 1. Kandungan gizi angkak dalam persen... 3 Tabel 2. Kandungan gizi dalam setiap 100 gram jagung manis, kedelai, kacang hijau, dan beras giling... 4 Tabel 3. Jenis karbohidrat pada kacang kedelai dan kacang hijau... 5 Tabel 4. Pembuatan 100 ml larutan buffer dengan menggunakan buffer fosfat Tabel 5. Analisa amilosa pada kontrol beras, jagung, kacang hijau, dan kacang kedelai Tabel 6. Intensitas pigmen kuning dan merah pada berbagai substrat (kontrol beras, jagung, kacang hijau, dan kacang kedelai) dan ph (5, 6, dan 7) Tabel 7. Analisa kualitatif lovastatin dan sitrinin pada berbagai substrat (kontrol beras, jagung, kacang hijau, dan kacang kedelai) dan berbagai variasi ph (5, 6, dan 7) Tabel 8. Absorbansi larutan standar Tabel 9. Kandungan amilosa pada beras, jagung, kacang hijau, dan kacang kedelai Tabel 10. Luas area standar lovastatin dan sitrinin pada analisa HPLC Tabel 11. Perhitungan konsentrasi lovastatin pada substrat Tabel 12. Perhitungan konsentrasi sitrinin pada substrat vii

10 DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 1. Struktur kimia pigmen... 6 Gambar 2. Struktur lovastatin... 8 Gambar 3. Jalur pembentukan lovastatin Gambar 4. Struktur sitrinin Gambar 5. Jalur pembentukan pigmen merah dan sitrinin Gambar 6. Biakan Monascus purpureus pada media PDA (Potato Dextrose Agar) yang berumur 5 hari Gambar 7. Substrat beras (a), jagung (b), kacang hijau (c), dan kacang kedelai (d) sebagai bahan baku fermentasi Gambar 8. Monascus purpureus yang ditumbuhkan pada substrat beras (a), jagung (b), kacang hijau (c), dan kacang kedelai (d) selama 14 hari Gambar 9. Hasil fermentasi oleh Monascus purpureus dengan menggunakan media berupa beras (a), jagung (b), kacang hijau (c), dan kacang kedelai (d) pada berbagai variasi ph (5, 6, dan 7) Gambar 10. Serbuk hasil fermentasi Monascus purpureus yang berasal dari beras (a), jagung (b), kacang hijau (c), dan kacang kedelai (d) pada berbagai variasi ph (5, 6, dan 7) Gambar 11. Absorbansi pigmen kuning pada berbagai substrat (beras, jagung, kacang hijau, dan kacang kedelai) dengan berbagai variasi ph (5, 6, dan 7) Gambar 12. Absorbansi pigmen merah pada berbagai substrat (beras, jagung, kacang hijau, dan kacang kedelai) dengan berbagai ph (5, 6, dan 7) Gambar 13. Kurva standar amilosa Gambar 14. Kromatografi larutan standar lovastatin konsentrasi 125 ppm Gambar 15. Kromatografi larutan standar lovastatin konsentrasi 250 ppm Gambar 16. Kromatografi larutan standar lovastatin konsentrasi 500 ppm Gambar 17. Kromatografi larutan standar sitrinin konsentrasi 125 ppm viii

11 Gambar 18. Kromatografi larutan standar sitrinin konsentrasi 250 ppm Gambar 19. Kromatografi larutan standar sitrinin konsentrasi 500 ppm Gambar 20. Kromatografi substrat jagung ph Gambar 21. Kromatografi substrat jagung ph Gambar 22. Kromatografi substrat jagung ph Gambar 23. Kromatografi substrat kacang hijau ph Gambar 24. Kromatografi substrat kacang hijau ph Gambar 25. Kromatografi substrat kacang hijau ph Gambar 26. Kromatografi substrat kacang kedelai ph Gambar 27. Kromatografi substrat kacang kedelai ph Gambar 28. Kromatografi substrat kacang kedelai ph Gambar 29. Kromatografi kontrol beras ph Gambar 30. Kromatografi kontrol beras ph Gambar 31. Kromatografi kontrol beras ph ix

12 DAFTAR LAMPIRAN halaman Lampiran 1. Analisa Amilosa Lampiran 2. Rumus Perhitungan Konsentrasi Lovastatin dan Sitrinin Pada Sampel Lampiran 3. Perhitungan Konsentrasi Lovastatin dan Sitrinin Pada Substrat Lampiran 4. Hasil Kromatografi Larutan Standar Lovastatin Lampiran 5. Gambar Kromatografi Larutan Standar Sitrinin Lampiran 6. Gambar Kromatografi Substrat Jagung Lampiran 7. Gambar Kromatografi Substrat Kacang Hijau Lampiran 8. Gambar Kromatografi Substrat Kacang Kedelai Lampiran 9. Gambar Kromatografi Kontrol Beras x